stardust

Astronomen hebben voor de allereerste keer stof dat afkomstig is van buiten ons zonnestelsel geanalyseerd. De stofdeeltjes – verzameld door ruimtesonde Stardust – blijken qua samenstelling en structuur complexer dan gedacht.

Tussen 2000 en 2002 verzamelde ruimtesonde Stardust – terwijl deze onderweg was naar komeet Wild 2 – stofdeeltjes. Het doel was om zowel interstellaire stofdeeltjes als deeltjes afkomstig van de komeet te verzamelen. Zodra de ruimtesonde de nodige deeltjes verzameld had, lanceerde deze de capsule waarin de deeltjes opgeslagen zaten. Deze arriveerde op aarde en bood onderzoekers de gelegenheid het stof met eigen ogen te bekijken en uitgebreid te analyseren. De afgelopen jaren is er al veel geschreven over de deeltjes die afkomstig waren van de komeet. Maar nu hebben onderzoekers in de capsule afkomstig van Stardust ook sporen ontdekt van zeven andere stofdeeltjes. Het gaat hoogstwaarschijnlijk om stofdeeltjes die van buiten ons zonnestelsel komen.

Zeven deeltjes
In totaal ontdekten de onderzoekers zeven (sporen van) interstellaire stofdeeltjes. De stofdetectoren aan boord van Stardust bevatten panelen gemaakt van aerogel. Drie stofdeeltjes lieten inslagsporen in die aerogel achter. De vier andere interstellaire stofdeeltjes ontdekten de onderzoekers in het aluminiumfolie tussen de panelen van aerogel. Hoewel dit materiaal niet bedoeld was om stofdeeltjes te verzamelen, bleken er toch vier ‘kratertjes’ in te zitten van interstellair stof dat op het folie was gebotst. “Het grootste deel van de deeltjes bevond zich nog op de bodem van de krater,” vertelt onderzoeker Rhonda Stroud.

Een gaatje in de aerogel-panelen veroorzaakt door interstellair stof. Afbeelding: Andrew Westphal / UC Berkeley.

Een gaatje in de aerogel-panelen veroorzaakt door interstellair stof. Afbeelding: Andrew Westphal / UC Berkeley.

Verrassend complex
De deeltjes zijn in veel opzichten verrassend. Zo blijkt hun chemische samenstelling complexer te zijn dan gedacht. In drie van de deeltjes troffen de onderzoekers zwavel aan: een element waarvan ze dachten dat het niet in interstellair stof voorkwam. Ook bleken sommige stofdeeltjes een “agglomeratie van deeltjes” te zijn. De structuur van de stofdeeltjes is eveneens opvallend. Zo zijn de kleine stofdeeltjes heel anders dan de grote stofdeeltjes. De grote stofdeeltjes zijn – om met de woorden van de onderzoekers te spreken – pluiziger. Ze doen qua structuur een beetje denken aan een sneeuwvlok.

Afkomst
Op basis van de samenstelling van de stofdeeltjes kunnen de onderzoekers ook conclusies trekken over waar deze deeltjes hoogstwaarschijnlijk vandaan komen. In de twee grootste ‘pluizige’ deeltjes troffen de onderzoekers olivijnkristallen aan. “Dat kan erop wijzen dat deze deeltjes afkomstig zijn van de schijven rond andere sterren en in het interstellaire medium zijn aangepast,” vertelt onderzoeker Andrew Westpal.

Nader onderzoek
Nog lang niet alle stukjes aluminiumfolie en panelen bestaande uit aerogel zijn onderzocht. In de toekomst hopen de onderzoekers dan ook nog meer (sporen van) interstellaire deeltjes te vinden. Ook zal bevestigd moeten worden dat de deeltjes die nu zijn aangetroffen daadwerkelijk van buiten ons zonnestelsel komen.

Als nader onderzoek de resultaten van Westpal en collega’s bevestigt, zou het voor het eerst zijn dat onderzoekers stof van buiten ons zonnestelsel in handen hebben. Tevens kan het stof dan gebruikt worden om meer te weten te komen over de oorsprong en evolutie van interstellair stof en alles wat daaruit voortkwam. “Het zonnestelsel en alles daarin komt voort uit een wolk van interstellair gas en stof,” legt onderzoeker Andrew Westpal uit. “Wij kijken nu naar materiaal dat vergelijkbaar is met het materiaal waaruit ons zonnestelsel ontstond.”